s7200的变频器网络控制系统
摘 要 随着工业自动化产业的高速发展，PLC、变频器得以广泛应用，并已经成为工业自动化控制系统中的重要组成部分。PLC与变频器实现网络通信是顺应信息技术的发展趋势和工业控制系统的智能化要求发展而来的技术。MICROMASTER变频器采用的是SIEMENS USS通信协议，USS总线上的每个传动装置都有一个从站号，通过串行接口的USS总线最多可接30台变频器。本设计研究基于RS-485接口的USS协议实现S7-200PLC控制五台MM440变频器的通讯，采用触摸屏显示电动机的转速、频率、直流电压和输出电流。摘 要
目 录
ABSTRACT
第一章 S7200PLC可编程控制器 1
1.1 S7200系列PLC概述 1
1.1.1 通信协议及方式 1
1.2 PLC与变频器之间的通讯协议 2
1.2.1 USS通信协议 2
1.2.2 USS协议指令 3
第二章 S7200PLC与变频器的通信 8
2.1变频器的概述 8
2.1.1 MICROMASTER 440 变频器 8
2.2变频器的网络通信 8
2.3 S7200PLC与一台MM440变频器通信 9
2.3.1 变频器的参数设置 9
2.3.2 实现通信的USS指令程序 10
2.4 S7200PLC与五台MM440变频器通信 11
2.4.1 硬件接线设计 11
2.4.2 参数设置和程序编程 11
第三章 S7200PLC与触摸屏通信设计 15
3.1触摸屏的概述 15
3.1.1 STMATTC WinCC flexible2008简介与安装 15
3.2触摸屏组态画面设计 15
3.3 S7200PLC与触摸屏实现通信的设计 19
3.3.1 S7200PLC与触摸屏的连接 19
3.3.2 实现通信的程序 20
结束语 28
致 谢 29
参考文献 30
第一章 S7200PLC可编程
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
控制器
1.1 S7200系列PLC概述
S7200小型可编程控制系统是由主机（基本单元）I/O扩展单元功能单元（模块）和外部设备（文本图形显示器编程器）等组成。西门子S7200系列PLC是超小型化的PLC，适用于各行各业各种场合中的自动检测、监测及控制。
西门子S7200系列PLC的强大功能使其无法单机运转，且连成网络都能实现复杂的控制功能。其可以提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择和使用。从CPU模块功能来看，西门子S7200系列PLC发展至今大致经历了两代：CPU21*,CPU22*。
针对低性能要求的模块化控制系统，西门子S7200系列PLC最多可以有7个模块的扩展能力，在模块中集成背板总线的网络连接有RS485通信接口和PROFIBUS接口，可通过编程PG访问所有模块和带有电源、CPU和I/O输入输出系统的一体化的设备。其中扩展模块有数字量模块、数字量输出、模拟量输入模块、模拟量输出模块。另外有个特殊的模块是通信处理器，该模块的功能是：可以把西门子S7200系列PLC作为主站连接到AS接口（包括传感器与执行器接口），它通过AS接口的从站地址可以控制最多248个设备，这样就可以显著的扩展西门子S7200系列PLC的输入和输出点数。
西门子S7200系列PLC使用的是Step7Micro/Win32软件，编程的时候需要下载此软件，在本课题研究过程中会用到这款软件。其编程语言有三种：语句表(STI)、梯形图(LAD)和功能块图(FBI）。
1.1.1 通信协议及方式
一、通信协议
网络能有序安全运行的一个很重要的原因就是它能够遵循一定的规范，即信息在网络中的传递和人在街上行走一样，也要用规则来束缚行为。网络里的这个规则就是通信协议。换句话来说，通信协议是网络社会中信息在网络上的计算机之间、网络设备之间及其相互之间通信的交通规则。通信协议也规定了信息交流的方式，信息在哪条通道间交流，什么时间交流，交流了什么信息，信息怎么样交流，这些就是网络中通信协议的几个基本的内容。
二、通信协议类型
（1）TCP/IP传输控制协议，也叫做网络通信协议，是Internet中最基本的协议。
（2）PREFIBUS协议，是一种异步串行通信标准，基本功能是能实现设备和器件间的信息交换，强大的功能适用于各行各业。
（3）Device Net协议是一种基于CAN的开放的现场总线标准，可以在设备与其控制器间实现数据交换。
（4）Modbus 协议是为PLC设计的一种通信协议，功能上是一种现场总线。
（5）自由口通信模式。是指通过用户程序控制CPU主机的通信端口的操作模式来通信。
（6）USS协议。通用串行通用串行通信接口（Universal Serial Interface）是西门子公司专为变频器研究开发的通信协议，它也是基于串行总线进行数据通讯的协议，可支持变频器与PC之间建立通信连接。
本课题设计中用到的通信协议就是USS通信协议，后面会详细的介绍USS通信协议的相关知识内容。
1.2 PLC与变频器之间的通讯协议
任务目标：掌握PLC与变频器通信的方法，熟悉并运用实现其通信的相关指令,方便后面程序的编写。
1.2.1 USS通信协议
USS协议即通用串行通信接口（Universal Serial Interface）是西门子公司专为变频器开发的通信协议，并且经历了不断发展和完善的过程。USS通信协议也是基于串行总线进行数据通讯的协议，可支持变频器与PC之间建立通信连接。
用户使用西门子S7200系列PLC提供的USS协议指令，可以方便地实现对变频器的通信控制。了解相关知识知道通过串行USS总线最多可以连接30台变频器（从站），然后用一个主站(PCPLC)对其进行控制。USS协议是主从结构的协议，所以USS总线上可以有一个主站和最多31个从站。
另外，西门子S7200系列PLC的USS指令库现在已经可以支持Micro Master3系列和Master4系列以及SINAMICSG110的产品。
使用USS协议的优点：
对硬件设备的要求低，减少了设备之间的布线。
通信速率高可达189.5kbit/s。
目 录
ABSTRACT
第一章 S7200PLC可编程控制器 1
1.1 S7200系列PLC概述 1
1.1.1 通信协议及方式 1
1.2 PLC与变频器之间的通讯协议 2
1.2.1 USS通信协议 2
1.2.2 USS协议指令 3
第二章 S7200PLC与变频器的通信 8
2.1变频器的概述 8
2.1.1 MICROMASTER 440 变频器 8
2.2变频器的网络通信 8
2.3 S7200PLC与一台MM440变频器通信 9
2.3.1 变频器的参数设置 9
2.3.2 实现通信的USS指令程序 10
2.4 S7200PLC与五台MM440变频器通信 11
2.4.1 硬件接线设计 11
2.4.2 参数设置和程序编程 11
第三章 S7200PLC与触摸屏通信设计 15
3.1触摸屏的概述 15
3.1.1 STMATTC WinCC flexible2008简介与安装 15
3.2触摸屏组态画面设计 15
3.3 S7200PLC与触摸屏实现通信的设计 19
3.3.1 S7200PLC与触摸屏的连接 19
3.3.2 实现通信的程序 20
结束语 28
致 谢 29
参考文献 30
第一章 S7200PLC可编程
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
控制器
1.1 S7200系列PLC概述
S7200小型可编程控制系统是由主机（基本单元）I/O扩展单元功能单元（模块）和外部设备（文本图形显示器编程器）等组成。西门子S7200系列PLC是超小型化的PLC，适用于各行各业各种场合中的自动检测、监测及控制。
西门子S7200系列PLC的强大功能使其无法单机运转，且连成网络都能实现复杂的控制功能。其可以提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择和使用。从CPU模块功能来看，西门子S7200系列PLC发展至今大致经历了两代：CPU21*,CPU22*。
针对低性能要求的模块化控制系统，西门子S7200系列PLC最多可以有7个模块的扩展能力，在模块中集成背板总线的网络连接有RS485通信接口和PROFIBUS接口，可通过编程PG访问所有模块和带有电源、CPU和I/O输入输出系统的一体化的设备。其中扩展模块有数字量模块、数字量输出、模拟量输入模块、模拟量输出模块。另外有个特殊的模块是通信处理器，该模块的功能是：可以把西门子S7200系列PLC作为主站连接到AS接口（包括传感器与执行器接口），它通过AS接口的从站地址可以控制最多248个设备，这样就可以显著的扩展西门子S7200系列PLC的输入和输出点数。
西门子S7200系列PLC使用的是Step7Micro/Win32软件，编程的时候需要下载此软件，在本课题研究过程中会用到这款软件。其编程语言有三种：语句表(STI)、梯形图(LAD)和功能块图(FBI）。
1.1.1 通信协议及方式
一、通信协议
网络能有序安全运行的一个很重要的原因就是它能够遵循一定的规范，即信息在网络中的传递和人在街上行走一样，也要用规则来束缚行为。网络里的这个规则就是通信协议。换句话来说，通信协议是网络社会中信息在网络上的计算机之间、网络设备之间及其相互之间通信的交通规则。通信协议也规定了信息交流的方式，信息在哪条通道间交流，什么时间交流，交流了什么信息，信息怎么样交流，这些就是网络中通信协议的几个基本的内容。
二、通信协议类型
（1）TCP/IP传输控制协议，也叫做网络通信协议，是Internet中最基本的协议。
（2）PREFIBUS协议，是一种异步串行通信标准，基本功能是能实现设备和器件间的信息交换，强大的功能适用于各行各业。
（3）Device Net协议是一种基于CAN的开放的现场总线标准，可以在设备与其控制器间实现数据交换。
（4）Modbus 协议是为PLC设计的一种通信协议，功能上是一种现场总线。
（5）自由口通信模式。是指通过用户程序控制CPU主机的通信端口的操作模式来通信。
（6）USS协议。通用串行通用串行通信接口（Universal Serial Interface）是西门子公司专为变频器研究开发的通信协议，它也是基于串行总线进行数据通讯的协议，可支持变频器与PC之间建立通信连接。
本课题设计中用到的通信协议就是USS通信协议，后面会详细的介绍USS通信协议的相关知识内容。
1.2 PLC与变频器之间的通讯协议
任务目标：掌握PLC与变频器通信的方法，熟悉并运用实现其通信的相关指令,方便后面程序的编写。
1.2.1 USS通信协议
USS协议即通用串行通信接口（Universal Serial Interface）是西门子公司专为变频器开发的通信协议，并且经历了不断发展和完善的过程。USS通信协议也是基于串行总线进行数据通讯的协议，可支持变频器与PC之间建立通信连接。
用户使用西门子S7200系列PLC提供的USS协议指令，可以方便地实现对变频器的通信控制。了解相关知识知道通过串行USS总线最多可以连接30台变频器（从站），然后用一个主站(PCPLC)对其进行控制。USS协议是主从结构的协议，所以USS总线上可以有一个主站和最多31个从站。
另外，西门子S7200系列PLC的USS指令库现在已经可以支持Micro Master3系列和Master4系列以及SINAMICSG110的产品。
使用USS协议的优点：
对硬件设备的要求低，减少了设备之间的布线。
通信速率高可达189.5kbit/s。
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